氷蓄熱の入出熱特性と高効率化

冰蓄热热输入/输出特性及高效率

基本信息

  • 批准号:
    63550160
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1988
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1988 至 1989
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

水-氷間に介在する凍結潜熱を利用し、氷蓄熱を構成要素として導入した冷凍あるいは冷房システムの高効率化のための基礎研究として、蓄熱システムの要素技術として重要な、蓄熱槽内の基本的現象の数値シミュレイションおよび実験計測による解析を行い、下記の成果を得ている。(1)基本的な伝熱面形状として、垂直におかれた平面の伝熱面による凍結・融解について昨年度に引続き数値シミュレイションを行い、蓄冷(凍結)では、初期水温が10℃程度以下では自然対流は蓄熱槽の冷却速度にほとんど影響しない。しかし、放冷(融解)時には伝熱面温度が高くなるにつれて流れの影響が顕著になる。伝熱面温度が8℃のとき液層を縦に分ける大きな2つの互いに逆向きの渦が生じ、氷の融解速度は最低になる。これ以上の伝熱面温度での融解では、温度が高いほど氷の上部に融解の深いくびれが生じ、流れの強さも上部で強く、下部で弱い偏った流れになる。(2)水平円管まわりの凍結では、初期水温が4℃以下では冷却管に沿う上向き流れで、氷は冷却管から上側に卵型に成長する。初期水温4℃以上では冷却初期に短時間冷却管に沿う強い下向き流れが生じる。時間の経過と共に管下側に小さな逆向きの流れが生じ、次第に発達して2つの方向の流れが共存する時期を経て、蓄熱槽の下側から温度成層化し、熱伝導支配の時期になる。この場合の氷形状は上下何れの方向にもほぼ偏りはみられない。空気泡吹き込みによる流れの付与は、初期における顕熱蓄熱の蓄熱割合を高めるので、短期特性には有効である。しかし、IPF10%を越す蓄熱利用では流れの蓄熱特性に対する寄与は小さい。
Basic research on utilization of freezing latent heat in the medium of water and heat storage, introduction of elements of freezing and heat storage, and high efficiency of cooling and heat storage system, analysis of numerical values and measurement of basic phenomena in heat storage tank, and results described below (1)The basic shape of the heat transfer surface and the freezing and melting of the vertical and flat heat transfer surfaces have caused a lot of problems in the past year. Cold storage (freezing) is not affected, and the initial water temperature is less than 10 ° C. Natural convection and the cooling rate of the heat storage tank are affected. When cooling (melting), the temperature of the hot surface is too high, and the influence of the flow is too high. The temperature of the heating surface is 8℃, the temperature of the liquid layer is 3 ℃, the temperature of the liquid layer is 2 ℃, the temperature of the liquid layer is 3 ℃, the temperature of the liquid layer is 3 ℃, and the temperature of the liquid layer is 3 ℃. The melting temperature of the hot surface is higher than that of the upper part, and the melting temperature is higher than that of the lower part. The melting temperature is higher than that of the upper part, and the melting temperature is higher than that of the lower part. (2)The horizontal tube is frozen, the initial water temperature is below 4℃, the cooling tube flows upward, and the cooling tube grows upward. The initial water temperature is above 4℃, and the initial cooling time is short. The cooling pipe flows downward along the strong direction. Time passes through the lower side of the common tube, the flow in the opposite direction is generated, the flow in the second direction is generated, the temperature stratification is generated, and the heat conduction is controlled. In this case, the shape is opposite to the direction of the top and bottom. Air bubble blowing, heat storage, heat storage In addition, IPF10% of the heat storage capacity is utilized to reduce the heat storage capacity.

项目成果

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